Спросите Итана: пространство-время – реальная сущность или просто концепция?

Автор оригинала: Ethan Siegel
  • Перевод

Схема сильного искривления пространства-времени вблизи горизонта событий чёрной дыры. Чем ближе вы приближаетесь к массивному телу, тем сильнее искривляется пространство. В итоге вы оказываетесь в таком месте, откуда не может убежать даже свет: внутри горизонта событий.

Большинство людей, думая о Вселенной, представляют себе материальные объекты, находящиеся на огромных космических расстояниях друг от друга. Под действием собственной гравитации материя схлопывается, формируя такие космические структуры, как галактики. Газовые облака, сжимаясь, порождают звёзды и планеты. Звёзды испускают свет, сжигая топливо в реакциях ядерного синтеза. Этот свет проходит по всей Вселенной, подсвечивая всё, на что натолкнётся. Однако Вселенная – это не только объекты внутри неё. Есть ещё и ткань пространства-времени, играющая по своим правилам – по правилам общей теории относительности (ОТО). Ткань пространства-времени искривляется в присутствии материи и энергии, при этом само искривление ткани пространства-времени диктует материи и энергии, как им двигаться. Но что такое, конкретно, пространство-время – это нечто «реальное», или просто облегчающий подсчёты инструмент? Об этом нас спрашивает читатель:
Что именно представляет собой пространство-время? Это реальная штука типа атомов, или математический конструкт, используемый для описания того, как масса «порождает» гравитацию?


Отличный вопрос, а его тема достаточно сложна для размышлений. Более того, до появления Эйнштейна наше представление о Вселенной сильно отличалось от текущего. Давайте вернёмся в далёкое прошлое Вселенной, когда у нас ещё не было концепции пространства-времени, и будем двигаться вперёд, до сегодняшнего дня.


На всех масштабах, от макроскопических до субатомных, размеры фундаментальных частиц играют мало роли в определении конечных размеров составных структур. Являются ли эти строительные кирпичики материи воистину фундаментальными точечными частицами, неизвестно до сих пор. Однако мы разбираемся в строении Вселенной от гигантских, космических масштабов, до крохотных, субатомных. К примеру, в человеческом теле содержится около 1028 атомов.

На фундаментальном уровне мы уже давно подозревали, что если взять какой угодно объект во Вселенной, и начать делить его на всё меньшие и меньшие составные части, в итоге можно достичь чего-то неделимого. Слово «атом» буквально и означает «неделимый», от греческого ἄτομος. Первое упоминание об этой идее встречается 2400 лет назад, у Демокрита. Однако вполне вероятно, что идею могли придумать и раньше. Такие неделимые сущности реально существуют – они известны, как квантовые частицы. Несмотря на то, что мы назвали атомами элементы таблицы Менделеева, истинно неделимыми являются субатомные частицы – кварки, глюоны и электроны (а также те частицы, что вовсе не встречаются в атомах).

Все эти кванты связываются вместе и составляют все известные нам сегодня составные структуры Вселенной – от протонов и атомов до молекул и людей. И все эти кванты, вне зависимости от их типа – материя это или антиматерия, есть у них масса или нет, фундаментальные они или составные, субатомные у них масштабы или космические – существуют в рамках той же самой Вселенной, что и мы.


Если знать все правила, отвечающие за движение объекта в пространстве-времени, а также начальные условия и все силы, действующие между объектом и остальной частью системы, можно предсказать, как он будет двигаться сквозь пространство и время. Но местоположение объекта нельзя указать точно, не добавив к пространственным координатам временную.

А это важно, поскольку если вы хотите, чтобы все вещи во Вселенной делали что-то друг с другом – взаимодействовали, связывались, формировали структуры, передавали энергию – нужно, чтобы существовал способ это делать. Представьте себе пьесу, в которой все персонажи прописаны, актёры готовы их играть, костюмы подготовлены, все строки прописаны и выучены. Недостаёт лишь одной, но очень важной вещи – сцены.

Что играет роль сцены в физике?

До появления Эйнштейна сцену обустраивал Ньютон. Всех «актёров» Вселенной можно было описать набором координат – местоположением в трёхмерном пространстве и моментом во времени. Всё было похоже на решётку декартовых координат – трёхмерную структуру с осями x, y и z, где у каждого объекта может быть импульс, описывающий его движение в пространстве как функция от времени. Само время считалось линейным, идущим с неизменной скоростью. В представлении Ньютона пространство и время были абсолютными.


Мы часто представляем себе пространство в виде трёхмерной решётки, хотя это чрезмерное упрощение, зависящее от системы отсчёта. На самом деле пространство-время искривляется в присутствии материи и энергии, а расстояния в нём не фиксированы, а изменяются с расширением или сжатием Вселенной

Однако открытие в конце XIX века радиоактивности бросило на картину мира Ньютона тень сомнений. Узнав, что атомы могут испускать субатомные частицы, движущиеся со скоростью света, мы поняли нечто удивительное: когда частица движется со скоростью, близкой к скорости света, она воспринимает пространство и время совершенно не так, как объект, движущийся медленно или покоящийся.

Нестабильные частицы, очень быстро распадающиеся в состоянии покоя, жили тем дольше, чем ближе их скорость была к скорости света. Эти частицы проходили расстояния большие, чем должны были, исходя из их скорости и времени жизни. А при попытке подсчитать энергию или импульс движущейся частицы разные наблюдатели (движущиеся с разными скоростями относительно неё) получали несовпадающие значения.

Получается, что с концепцией пространства-времени от Ньютона что-то было не так. На скоростях, близких к скорости света время удлиняется, расстояния сжимаются, а энергия и импульс зависят от системы отсчёта. То есть, ваше восприятие Вселенной зависит от того, как вы двигаетесь.


Световые часы, в которых протон отражается от двух зеркал, могут отсчитывать время для любого наблюдателя. И хотя двое наблюдателей могут не сойтись во мнении о том, сколько времени прошло между двумя моментами, они могут договориться о законах физики и константах Вселенной, в частности, о скорости света. У неподвижного наблюдателя время идёт как обычно, а у быстро движущегося часы будут идти медленнее, чем у неподвижного.

Эйнштейн отвечает за выдающийся прорыв в концепции реальности, описывавшей, какие величины не меняются при движении наблюдателя, а какие зависят от системы отсчёта. К примеру, скорость света одинакова для всех наблюдателей, как и масса покоя любого количества материи. А вот расстояние между двумя точками сильно зависит от вашего движения вдоль линии, их соединяющей. Скорость, с которой идут ваши часы, также зависит от вашего движения.

Пространство и время оказались не абсолютными, как думал Ньютон, и воспринимались разными наблюдателями по-разному. Они оказались относительными, поэтому теория и называется «теорией относительности». Более того, между восприятием неким наблюдателем пространства и времени есть определённая связь. Через пару лет после публикации Эйнштейном специальной теории относительности (СТО) её вывел его бывший профессор Герман Минковский. Он вывел единую математическую структуру, включающую пространство и время: пространство-время. Как писал он сам,

Отныне время само по себе и пространство само по себе становятся пустой фикцией, и только единение их сохраняет шанс на реальность.

Сегодня это пространство-время широко используется до сих пор, если можно пренебречь гравитацией: пространство Минковского.


Световой конус, трёхмерная поверхность, составленная из всех возможных световых лучей, приходящих и исходящих из одной точки пространства-времени. Чем больше вы проходите в пространстве, тем меньше вы проходите во времени, и наоборот. Сегодня на вас может воздействовать только то, что было в световом конусе прошлого. В будущем вы сможете воспринять только те вещи, которые содержатся в вашем световом конусе будущего. Это иллюстрация плоского пространства Минковского, не искривлённого пространства ОТО.

Но в реальной Вселенной есть гравитация. Эта сила не действует мгновенно через огромные пространства космоса. Она распространяется с той же скоростью, что и все безмассовые кванты: со скоростью света. Все правила, сформулированные в СТО, остаются применимыми, но чтобы включить в картину гравитацию, требовалось нечто большее: представление о наличии у пространства-времени собственной кривизны, зависящей от присутствия в нём материи и энергии.

В каком-то смысле это просто: если вы разместили на сцене актёров, сцена должна выдерживать их вес. Если актёры массивные, а сцена не идеально жёсткая, она будет деформироваться в их присутствии.

То же явление работает и с пространством-временем: наличие материи и энергии искривляет его, а это искривление влияет на расстояния (пространство) и скорость хода часов (время). Более того, влияние это получается довольно сложным. Если вычислять влияние материи и энергии на пространство-время, то пространственные и временные эффекты оказываются связанными. Линии трёхмерной решётки, которую мы представляли в СТО, в ОТО искривляются.


Появление массы в пустой трёхмерной решётке заставляет её линии искривляться определённым образом. Они как бы вытягиваются в сторону массы.

Пространство-время можно представлять себе как чисто вычислительный инструмент, и остановиться на этом. В математике даже пространство-время можно описать метрическим тензором. Этот формализм позволяет вычислить, как любое поле, прямая, дуга, расстояние и т.п. могут существовать в нём определённым, точно описанным образом. Пространство может быть плоским или сколь угодно искривленным, конечным или бесконечным, открытым или закрытым, и состоять из любого количества измерений. В ОТО метрический тензор четырёхмерный (с тремя пространственными и одним временным измерением), а кривизну пространства-времени определяют материя, энергия и его внутренние напряжённости.

Проще говоря, кривизну пространства-времени определяет содержимое Вселенной. А затем можно взять кривизну пространства-времени и предсказать, как любая часть материи и энергии будет двигаться и меняться со временем. Правила ОТО позволяют нам предсказывать, как материя, свет, антиматерия, нейтрино и даже гравитационные волны будут двигаться сквозь Вселенную. Все эти предсказания прекрасно совпадают с нашими наблюдениями и измерениями.


Сигнал от события GW190521, связанного с появлением гравитационных волн, зафиксированный тремя детекторами. Продолжительность сигнала составила около 13 мс, но он представляет энергию, эквивалентную преобразованию 8 солнечных масс в чистую энергию через уравнение Эйнштейна E = mc2.

Что мы не измеряем, так это само пространство-время. Мы можем измерять расстояния и временные интервалы – но всё это непрямое зондирование лежащего в их основе пространства-времени. Мы можем измерить всё, что с нами взаимодействует – тела, инструменты, детекторы – однако взаимодействие происходит только при наличии двух объектов в одной точке пространства-времени, когда при их встрече регистрируется «событие».

Мы можем измерить все воздействия, которые искривлённое пространство-время оказывает на материю и энергию Вселенной, а именно:
  • Красное смещение излучения, порождённое расширением Вселенной;
  • Изгиб света из-за присутствия на переднем плане масс;
  • Увлечение инерциальных систем отсчёта при наличии вращающегося тела;
  • Дополнительная прецессия орбит из-за гравитационных эффектов, выходящая за рамки предсказаний Ньютона;
  • Набирание энергии светом, падающим в гравитационное поле, и потеря энергии при выходе из него;


А также множество других воздействий. Однако из того, что мы можем измерять лишь воздействие пространства-времени на материю и энергию Вселенной, но не само пространство-время, следует, что пространство-время ведёт себя неотличимым от простого инструмента вычисления образом.


Квантовая гравитация пытается объединить ОТО Эйнштейна с квантовой механикой. Квантовые поправки к классической гравитации обозначаются в виде петлевых диаграмм, как та, что показана на рисунке белым цветом. Если расширить Стандартную Модель, включив в неё гравитацию, симметрия, описывающая CPT (симметрия Лоренца) может стать только приблизительной, могут появиться её нарушения. Однако пока что в экспериментах таких нарушений не наблюдалось.

Но это не значит, что пространство-время не является реальной физической сущностью. Наблюдая актёров, играющих пьесу, вы вправе назвать то место, где идёт пьеса, «сценой», будь то поле, платформа, голая земля и т.п. Даже если бы пьеса разыгрывалась в невесомости космоса, вы бы просто могли отметить, что в качестве сцены используется свободно падающая система отсчёта.

В физической Вселенной, насколько нам известно, невозможно существование объектов и взаимодействие между ними без пространства-времени. Где есть пространство-время, там работают законы физики, и существуют фундаментальные квантовые поля, лежащие в основе всего. В каком-то смысле, «ничто» – это вакуум пустого пространства-времени, а разговор о том, что происходит в отсутствии пространства-времени, не имеет смысла – по крайней мере, с точки зрения физики. Нет смысла говорить о «где», лежащем за границами пространства, и «когда», выходящем за границы времени. Возможно, что-то такое и существует, но физических концепций этой сущности у нас нет.


Анимация взаимодействия пространства-времени с массой, движущейся сквозь него. Из неё видно, что пространство-время – это не просто некая ткань. Всё трехмерное пространство искривляется в присутствии массы и энергии. Несколько вращающихся друг вокруг друга масс порождают гравитационные волны.

Самое интересное, что у нас есть ещё много вопросов о природе пространства-времени, оставшихся без ответа. Являются ли пространство и время квантовыми и дискретными, разделёнными на невидимые участки, или же они непрерывны? Является ли гравитация квантовым взаимодействием, как все остальные известные силы, или это классическая, непрерывная ткань, тянущаяся вплоть до планковских масштабов? Если пространство-время отличается от того, что говорит нам ОТО, то как именно, и каким образом мы можем это обнаружить?

Но, несмотря на всё то, что пространство-время позволяет нам предсказать и узнать, оно не является такой же реальной сущностью, как атом. Нельзя каким-то образом напрямую «обнаружить» пространство-время – обнаружить можно только отдельные кванты материи и энергии, существующие в вашем пространстве-времени. Мы описали пространство-время в виде ОТО Эйнштейна, и она успешно предсказывает и объясняет все физические явления, когда-либо обнаруженные и измеренные нами. Однако вопрос о том, что оно собой представляет, и реально оно или нет, для современной науки пока остаётся открытым.
Реклама
AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

Подробнее

Комментарии 42

    +1

    А что вообще тут под словом "реальный" подразумевается?
    Я считаю, что если пространство-время может себя проявлять, то оно как раз таки реально. А оно себя проявляет. Ну и что с того, что мы не можем его пощупать?

      0
      Конечно оно реально — по своим проявлениям. Только Итан мало внимания уделяет рассмотрению пространства-времени с точки зрения квантмеха. А оно там является энергетически плотной средой, которая называется физический вакуум. И плотность этой среды может меняться, например, уменьшаться между металлическими пластинами в эффекте Казимира, от чего эти пластины сдавливает более плотный внешний вакуум.
      Даже гравитацию можно рассматривать как следствие от постоянного снижения плотности энергии вакуума материей массивных тел. Следствием этого будет постоянное расширение внешнего вакуума в сторону массивного тела, его равноускоренный приток к нему. И все проявления гравитации подтверждают такую её причину, они описываются с помощью ОТО.
      Куда девается вакуум, втекающий в материю — это отдельный вопрос. Как и вопрос, откуда он поступает в пространство нашей Вселенной, вызывая его расширение без снижения своей энергетической плотности. В любом случае, то, что обозначается в ОТО как пространство-время — это реальная физическая среда. Ну не пустота же…
        0
        плотность этой среды может меняться, например, уменьшаться между металлическими пластинами в эффекте Казимира, от чего эти пластины сдавливает более плотный внешний вакуум.

        Несколько не так. В самом вакууме рождаются и исчезают так называемые виртуальные частицы, вот их воздействие и воспринимается как «давление вакуума». Между близко расположенными пластинами могут рождаться не всякие частицы, а только такие, волна де Бройля для которых умещается в промежуток целое число раз. В результате, в промежутке частиц меньше чем «снаружи», вот и разница давления. То есть не сам вакуум «давит», а частицы.
        0
        Я считаю, что если пространство-время может себя проявлять, то оно как раз таки реально. А оно себя проявляет. Ну и что с того, что мы не можем его пощупать?

        В любой трёхмерной компьютерной игре пространство себя проявляет. А в чём на деле суть его реальности?

          0
          В программном коде игры. Что за глупый вопрос.
            0

            Глупый ответ. Код крутится на физическом железе.

              0

              Вы оба правы и неправы одновременно. Есть аспект реальности в коде, есть аспект реальности в физическом железе. Но проявляет себя пространство ни в коде, ни в железе, а в нашем восприятии. В нём оно реально, суть проявлений пространства нашей физической реальности и виртуальной реальности одна и та же. Реальность самого пространства вряд ли имеет смысл без реальности субъективного восприятия, т.е., является подмножеством последнего.

                +1
                Мы вообще любую реальность не воспринимаем непосредственно, а только в виде сюбъективного знания. Тиранозавр и Змей Горыныч — это одинаково субъективные представления. Но между ними есть фундаментальная разница. А пространство-время больше на тиранозавра похоже или на Змея Горыныча?
                  0
                  Мы вообще любую реальность не воспринимаем непосредственно, а только в виде сюбъективного знания.

                  Как раз свою субъективную реальность мы воспринимаем непосредственно. И ничего другого не воспринимаем вообще. Восприятие внешнего мира складывается из чувственных данных и их интерпретации. И первое, и второе происходит в нашей субъективности.


                  Это как раз тривиально, интересно другое. Логически легко устанавливается, что необходимо существует что-то вне любой нашей субъективности (буду просто говорить "объективно существует", хотя это не совсем корректно). Отсюда начинается философская онтологическая развилка: грубо говоря, на материализм, идеализм, и разные промежуточные мутации с бонусными аспектами типа платонизма (объективно существуют вечные абстрактные объекты) и номинализма (существует только и исключительно конкретное).


                  Материализм идёт от психологической установки, что самые интуитивно прямолинейные интерпретации должны быть истинными, т.е., объективно существуют те объекты, которые наши интерпретации выхватывают из нашего повседневного чувственного опыта. Опыт с составными объектами обобщается до идеи, что всё объективно существующее состоит из элементарных объектов, которые называются общим словом "материя". В классическом варианте материя вечно существует в бесконечной пустоте. В 20-м веке физика нанесла классическому материализму тяжёлый удар открытием реликтового излучения, наиболее прямая физическая интерпретация которого отрицает вечность материи и бесконечность пустоты. Это на макроуровне. На микроуровне нарушения локальности и прочие квантовые эффекты обрушили простоту концепции элементарных объектов, как классических, только очень маленьких. Из-за всего этого классический моно-материализм переродился в т.н. физикализм: убеждение, что существуют только объекты, постулируемые нашими лучшими текущими физическими теориями. И нужно понимать, что физикализм это просто один из возможных интерпретационных подходов к физике — успехи физики никак не доказывают и не подтверждают его верность. А разных логических и, похоже, нерешаемых проблем у него с лихвой.


                  Классический идеализм происходит от психологической установки, что субъектно-предикатная структура является фундаментальной, и всё, что существует, существует в некоторой метасубъективности. Т.е., вне нашей ограниченной субъективности есть некоторая предельно общая субъективность, активность которой независима от наших субъективностей, и создаёт возможность логического вывода о существовании чего-то вне наших личных субъективностей. Идеализма есть довольно разные варианты, плюс непрямолинейный выход на эмпирический и физический опыт вместе с довольно высокой когнитивной нагрузкой — имхо, из-за этого на рубеже 19-20 веков хайп материализма сильно потеснил позиции идеализма. Впрочем, чем дольше проблемы физикализма остаются нерешаемыми, тем, имхо, больше вероятность, что всё больше философов будут возвращаться к исследованию вариантов идеализма. Тем более, что у идеализма при обозначенных недостатках есть и сильные преимущества: отсутствие логических проблем физикализма + логически ясное обоснование существования немножества (его ещё иногда называют словом "бытие"), которое является естественным кандидатом на роль источника метасубъективности.


                  Платонизм vs. номинализм это отдельная история, существующая как бы параллельно. Как ни странно, материалисты нередко являются платонистами, а идеалисты номиналистами. И у платонизма, и у номинализма есть сильные интуитивные предпосылки. Предпосылки платонизма похожи на предпосылки материализма — наиболее простая интерпретация возможности и устойчивости абстрактных теорий в том, что их объекты существуют объективно. Номинализм на это отвечает тем, что предполагать некую отдельную реальность абстрактного без хотя бы логической необходимости, это как минимум странно. Зато мы имеем непосредственные свидетельства существования конкретного, вот через конкретное и надо попытаться объяснить всё, включая абстрактное. Объяснения номинализма это, так сказать, "вынос мозга", при этом остаётся много нерешённых проблем, ситуация чем-то напоминает ситуацию с проблемами физикализма. У Уайтхеда есть свой уникальный подход, но он имеет очень высокий порог вхождения даже для людей с философским бэкграундом, и, возможно, поэтому не пользуется сильной популярностью.


                  Во всей этой ситуации нет простого ответа на вопрос "реальная сущность или просто концепция". Нет даже простого понимания этого вопроса. Утверждения, что с точки зрения физики что-то реально существует это просто популизм. Одна и та же физика будет эффективно работать вне зависимости от того, существует ли реально пространство-время или является удобной теоретической абстракцией.

                    0
                    Во всей этой ситуации нет простого ответа на вопрос «реальная сущность или просто концепция». Нет даже простого понимания этого вопроса.

                    Простой вопрос о разнице между тиранозавром и Змеем Горынычем какие-то трудности вызывает или нет? Если нет, то пространство-время на тиранозавра больше похоже или на Змея Горыныча?
                      0
                      Простой вопрос о разнице между тиранозавром и Змеем Горынычем какие-то трудности вызывает или нет?

                      Вы, наверное, не поверите, но на самом деле вызывает. Все эти рассуждения "по аналогии" кажутся простыми только, если не вникать.

                        0
                        Тогда ыопрос Итана для Вас бесмыслен: Итану нужно сперва сформулировать, чем реальные штуки отличаются от математических концептов.
                  0
                  Можно пытаться окуклиться в своем виртуальном мире, как это делает большинство(ну или все), но это никак не меняет объективного действия на вас законов физики, которые существуют в реальном мире, который мы называем физическим. Т.е. если вы используете модель для описания мира, мир на вас будет воздействовать вне зависимости от ваших предположений о нём, если вы будете очень активно самогипнотизировать себя, что в вашем виртуальном мире вы живете в розовых очках, вокруг все прекрасно, вы живете как в кино, а еще лучше как в фэнтези, где возможен любой сюрреализм, то реальность быстро поставит вас на место, когда вы сделаете, что-то что в реальном мире невозможно. Да, с точки зрения солипсизма, мир в глазах смотрящего, но этот мир все еще объективен, просто воспринимается не полностью субъектом и потому его также можно назвать субъективным, но если вы не видите слона полностью, а только его филейную часть или хватаете его за хвост или хобот, то от этого слон никуда не девается и вы все еще в слепую щупаете слона или видите только его часть. Видеть часть мира, а не его целиком это называется моделированием мира, формулы ньютона например моделировали мир исходя из ложных предположений о нем, но все-таки что-то они ухватывали, раз ими можно было пользоваться, также и формулы относительности Эйнштейна, это все еще упрощенная модель мира, но она ухватывает больше сути о мире, квантовая физика еще больше и т.д. Возможно нам удастся когда-нибудь найти формулу описания мира абсолютно точно (естественно речь о физических процессах), но возможно, что и нет, если есть на это какие-либо ограничения в мире на это, также как невозможно увидеть что у тебя за спиной в данный момент времени или что находится за областью пространства, которая расширяется быстрее скорости света. Конечно солипсизм оспорить вроде как невозможно, существует ли луна, когда на нее никто не смотрит? Существует ли мир за спиной, который ты не видишь? Для тебя нет, не существует(по крайней мере визуально), но опять же субъективность восприятия мира не дает тебе возможность делать в этом мире то, что не подчиняется объективным законам. Если я буду лететь на корабле с закрытыми глазами в космосе сквозь луну, будучи полностью убежденным, что ее там нет, то это не избавит меня от того, что я расшибусь в лепешку о нее.
                  На счёт виртуального мира, будь то компьютерная симуляция или ваши мысленные представления, все это находится на физических ячейках памяти, т.е. это физические процессы в частицах в реальном пространстве, реальном в смысле, который определяет объективные законы физики, в виртуальном пространстве вы сможете делать все что угодно, но только пока не нарушите реальные законы физики, т.е. расширение вычислительных возможностей в вашем виртуальном пространстве потребует увеличения реальных физических ресурсов(размер процессора, оперативной памяти, накопителя данных и т.д.), потребует задействование большего количества массы и энергии реального мира и пространства, но если ваш реальный процессор или память не масштабируются из-за ограничений физическими законами, если для дальнейшего масштабирования вам нужно изучить этот реальный мир и построить например квантовый компьютер, то ваша виртуальная вселенная застынет в неизменном виде или потерпит крах, т.е. реальный мир заставит вас изучать его, чтобы жить в нем, даже в окуклинном состоянии.
                  П.С. я сам не совсем материалист, точнее есть вопросы, которые я не могу для себя решить.
                  0
                  Jetmanman, чем ответ глупый, обоснуй. В коде, который обрабатывается железом. Че ты придрался. Может мне ещё куски кода привести и физические схемы ПК. В чем проблема-то?
                    0
                    Слабо ветку прочитать? Или далее глупости распространять будете?
              0
              «Пощупать» и «себя проявляет» — одно и то же.
                0
                Вопрос в том, обладает ли пространство-время какой-то физической структурой, например такой, или же это всего лишь математическая абстракция, возникающая в результате описания объектов окружающего мира.
                Но если пространство-время лишь абстракция, то каким образом тогда оно деформируется, и что же такое гравитационные волны?
                  0
                  Но если пространство-время лишь абстракция, то каким образом тогда оно деформируется, и что же такое гравитационные волны?


                  Искривление пространства-времени — это лишь способ описания силовых полей: можно описывать гравитацию как движение в поле в плоском пространстве-времени, а можно как свободное движение в искривлённом пространстве-времени. И без разницы, как: есть и такие, и эдакие теории — все они одинаково хорошо описывают все известные экспериментальные данные. Даже электродинамику можно построить как теорию искривлённого пространства-времени. Такая электродинамика тоже уже есть (там геометрия очень интересная такая чудная получается). Но это не апупей-апупеоз. Габриель Крон даже электромотор описал как свободное движение в искривлённом и закрученном пространстве-времени. Я надеюсь, из этого не следует, что у нас электромоторы вокруг себя пространство-время закручивают?
                    0
                    А как же быть с гравитационными волнами, ведь они переносят энергию, а значит должны иметь какую-то физическую природу? Выдумывать гравитоны?
                      0
                      Быть, как и с любым полем, как и с электро-магнитными волнами. Я ж говорю: есть электродинамика в искривлённом пространстве-времени без электро-магнитного поля. Из этого следует, что электро-магнитного поля нет, а это просто заряды пространство-время искривляют, да? А электромоторы его закручивают?
                0
                пространство-время – реальная сущность или просто концепция?

                А концепция — реальная сущность?


                Давайте вернёмся в далёкое прошлое Вселенной, когда у нас ещё не было концепции пространства-времени, и будем двигаться вперёд, до сегодняшнего дня.

                Чем это не концепция? Ведь реально у нас нет такой возможности. Грубо говоря — никто из нас там свечку не держал.


                Нет смысла говорить о «где», лежащем за границами пространства, и «когда», выходящем за границы времени. Возможно, что-то такое и существует, но физических концепций этой сущности у нас нет.

                Мысль происходит не в пространстве, и её истины выходят за границы времени. Есть смысл и в нефизических концепциях.


                Нельзя каким-то образом напрямую «обнаружить» пространство-время – обнаружить можно только отдельные кванты материи и энергии, существующие в вашем пространстве-времени.

                Отдельные кванты напрямую также нельзя обнаружить.

                  0
                  То, что вы написали, относится к гносеологии, а не к физике.
                  Отдельный квант можете обнаружить даже вы, собственным глазом.
                    0
                    То, что вы написали, относится к гносеологии, а не к физике.

                    Вопрос "реальная сущность?" относится, всё же, и к онтологии. К физике вообще не относится вопрос, что есть реальная сущность, что реально существует. Это вопросы метафизики, вопросы философии. Рассматривать эти вопросы под эгидой физики — невежественный популизм, не более.


                    Отдельный квант можете обнаружить даже вы, собственным глазом.

                    Можно инструкцию?

                      0
                      Можно инструкцию?

                      Лучше поинтересуйтейсь сами, как для этого С. И. Вавилов издевался над подопытными студентами.
                        0
                        Лучше поинтересуйтейсь сами, как для этого С. И. Вавилов издевался над подопытными студентами.

                        Это называется "послать в лес". Зашёл на страничку Википедии Вавилова, но ничего конкретного там не нашёл ни о непосредственном наблюдении квантов, ни об издевательствах над студентами. Спасибо.

                          0
                          Я тоже поискал по Сети, но ничего подходящего не нашёл. Он сажал студентов в полной темноте на несколько часов, чтобы их глаза отдохнули, а потом показывал им две светящиеся щели, уменьшая интенсивность света. Чувствительности глаза оказалось достаточно для экспериментального доказательства существования самих фотонов. Вроде, 3-4 фотона чувствительность даже у среднестатистического.
                  0
                  И таки все зависит от того, что мы договоримся считать реальностью. Давайте мысленно уберем людей. Нет нас, наших школ, учебников, ученых и прочих книг. Все исчезнет? Этот вопрос сам по себе имеет смысл? А «смысл» — это не то ли, что у нас в голове? Все те слова, которые употребляются в статье, есть понятия. Понятия — это абстракции, которые помогают нам отделять себя от окружающего и как-то размышлять о нем. Мне лично кажется совершенно очевидным, что если нет нас, то нет и размышлений о мире, значит, нет, в частности, никакой науки вообще и физики тем более. Какое пространство? Время? Материя и энергия? И т.д. Это все понятия и модели в нашей голове. Где оно все «на самом деле»?
                    0
                    Тиранозавр и Змей Горыныч — это только понятия в нашей голове, но между ними есть фундаментальная разница. А пространство-время больше похоже на тиранозавра или Змея Горыныча? Но, только, ответить нужно не просто «да» или «нет», а ещё и пояснить, почему так, а не иначе.
                    0
                    А вот расстояние между двумя точками сильно зависит от вашего движения вдоль линии, их соединяющей. Скорость, с которой идут ваши часы, также зависит от вашего движения.


                    При помощи простой логики можно доказать, что это зависимости — просто порождения «иллюзии измерения». Если кому-нибудь интересно, могу подробно изложить.
                      0
                      Если кому-нибудь интересно, могу подробно изложить.
                      Очередной анти-СТО-шник? Не интересно.
                        0
                        Но я не «анти-СТО-шник», а просто «птолемейщик» — расчеты Эйнштейна верны, но они указывают не на свойства пространства или времени, но — на ограниченность самой применяемой схемы измерения, употребляющей некие «доступные средства». Дело в том, что картину иллюзии подобной зависимости «результата измерения от нахождения в движении» можно легко показать на простом примере, никак не связанном ни с какой скоростью света и т.п.
                        Происхождение таких иллюзий, как сокращение пространства или времени можно объяснить только тем, что в распространенных задачниках по физике, быть может, уровня 1-го курса института отсутствует одна элементарнейшая задача (хотя не знаю как найти ее математическое решение в общем виде, могу только в частном).
                      0
                      Красивая анимация, только она отображает искривление пространства, а гравитация в ОТО объясняется деформацией пространства-времени.

                      Я бы предложил визуализировать эффекты ОТО таким способом.
                        0
                        Что именно представляет собой пространство-время? Это реальная штука типа атомов, или математический конструкт, используемый для описания того, как масса «порождает» гравитацию?


                        Нужно сперва сказать, что именно мы здесь называем пространством-временем. И сказать, чем именно реальные штуки отличаются от математических конструктов. Иначе это разговор ни о чём.

                        Карандаш — это реальная штука. А длина этого карандаша — это реальная штука или математический конструкт? А длина как таковое (не эта конкретная длина, а длина сама по себе) — это реальная штука или математический конструкт?

                        Пространство и время — это формы существования материи. Алкоголизм — это форма существования алкоголика. Алкоголизм — это реальная штука или математический конструкт?

                        Зайдём с другой стороны. Число — это математический конструкт. А количество — это реальная штука или математический конструкт?

                        Причём, тут нужно отвечать не просто «да» или «нет», а пояснить, почему так, а не иначе.
                          0
                          Число — это математический конструкт.

                          Есть целых три варианта относительно тогда что же такое число. И один из них подразумевает явного физического соответствия чисел чему-нибудь.


                          Вот этот чувак рассказывает подробнее

                          Так что в зависимости от принятой точки зрения длина вполне может быть реальной исходя из реальности чисел.

                            0
                            Наша проблема в том, что Итан противопоставил реальные штуки и математические концепты. Мы можем сказать, что нет никаких математических концептов, есть только реальные штуки. Или сказать, что нет реальных штук, а есть только математические концепты. Но тогда мы должны пройти мимо и обсуждать это в другом месте (написав свою статью на эту тему, например). Чтобы обсуждать вопрос Итана, нужно принять его точку зрения, что есть какая-то разница между реальными штуками и математическими концептами. Но тогда нам нужно пояснить эту разницу. Иначе разговор ни о чём.
                          –1
                          Почему мы считаем, что субатомные частицы последняя инстанция неделимости? Сегодня да, завтра не факт.
                            +1
                            Нет смысла говорить о «где», лежащем за границами пространства, и «когда», выходящем за границы времени. Возможно, что-то такое и существует, но физических концепций этой сущности у нас нет.

                            Кажется, что эта задачка решается проще простого. Любая выдуманная человеком вселенная, любая придуманная игра (хоть шахматы, хоть life) имеют свой таймлайн и свою систему координат, не зависящие от наших.

                              0

                              Ошибка, все что вами выдумано, нсходится в физических ячейках памяти, будь то клетки вашего мозга или домены жесткого диска, т.е. это и есть сцена для ваших мыслей или виртуальных компьютерных явлений.

                              0
                              Сколько ни читай статей вроде «просто о концепции пространство-время» в голове теория так полностью и не укладывается.
                                0
                                Абсолютно согласен с высказываниями типа: Пространство и Время — Материального Разума. Мы, как разумные материальные существа, не можем представить себя вне Пространства-Времени…
                                ЧерныеДыры, которые мы наблюдаем как бы в общем для нас с ними Пространстве, само Пространство не «трогают». А только перерабатывают старую Материю-Время на то, что нужно для жизни/среды самой ЧД, и чистые/новые материю-время.
                                Что это? Форма жизни?
                                Или нам уже стоит добавить для общего осмысления связь:
                                Пространство-Время/Материя-ЧерныеДыры?!
                                  0
                                  пространство-время — это не больше чем логическая абстракция. Замедляется не время, а часы. Причем замедляется не как-то там, а тупо алгоритмически.
                                  Частицы дискретны и синхронны. Они не могут двигаться и в цикле и в каком-то направлении одновременно. Потому либо перемещается частица либо тикают часы.
                                    0
                                    а если электрон это физически неделимый объект то каким то образом надо объяснить процесс его исходного возникновения как самодостаточного целого при определенных условиях. Например в стадии последующей за инфляцией. И если природа допускает такие неаддидитивные объекты почему им не возникать позже и уже и на метауровне?? Например биологическая клетка, или сознание ?? Вопрос — почему часть существующих материальных объектов оказываются структурно неделимыми без утраты своих существенных свойств.

                                    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                    Самое читаемое